JP2004130174A

JP2004130174A - 集塵装置

Info

Publication number: JP2004130174A
Application number: JP2002295770A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Sugimoto; 杉本　郁男
Original assignee: Komori Corp
Current assignee: Komori Corp
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】製造コストの低減、装置の小型化および省電力化を図る。
【解決手段】パウダーが混在した空気１１は、濃縮器２０を介して集塵装置９に吸引され、フィルタ１４によってパウダーが除去される。濃縮器２０は両端が開口し側面視が逆Ｊ字状に形成された角筒状の筺体２１を備えており、一方の開口が吸引口２２を他方の開口が排出口２３を形成している。吸引口２２にはファン２５が設けられ、ファン２５によって吸引された空気１１は整流器２６によって直進するように整流される。筺体２１の中央部は半円形に湾曲し流路変更部２４を形成し、この流路変更部２４の外周部には孔２７が設けられている。孔２７に集塵装置９の管体１３が接続されている。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷機等の運転時において発生する紙粉やパウダー等の粉を集塵するための集塵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の集塵装置として最も典型的なものとして枚葉輪転印刷機における集塵装置がある。すなわち、枚葉輪転印刷機は、シート状に切り分けられた紙を印刷する印刷機である。図６に示すように、枚葉輪転印刷機１においては、図示しないフィーダーから給紙され、印刷ユニット２Ａ，２Ｂによって印刷された紙がデリバリ３に搬送され、紙積台４上に層状に積み重ねられる。紙積台４上に積み重ねられた紙５は、印刷直後であるために紙面上のインキが充分に乾燥していない。このような状態で次々と紙５が積み重ねられるために、紙自身の重量によって、または紙が落下するときのわずかな衝撃によって、下の紙に印刷された絵柄が、１枚上の紙の裏面に転写される、いわゆる「ブロッキング」が発生する。この「ブロッキング」は、紙の裏面を汚し、印刷面のインキを剥がしてしまうため、印刷物の商品価値を著しく低下させる。
【０００３】
これを防止するために、紙積台４に積み重ねられる直前に、パウダー装置６によって、紙の印刷面にパウダーを散布して、紙と紙との間にパウダーの粒径分だけの隙間を形成し、紙どうしが接触してインキが不用意に転写するのを防止している。パウダーは、主としてコンスターチを原材料としており、粒子の径が約１０〜３０μｍの粉末である。このパウダー装置は、紫外線（ＵＶ）乾燥装置等の特別な装置を備えていない限り、枚葉輪転印刷機による印刷には必須の装置である。
【０００４】
パウダー装置６によるパウダー散布は、デリバリ３において、搬送途中の紙に対して行われる。この場合、紙の搬送速度は約３ｍ／ｓであり、パウダー装置６の散布ノズルと紙との散布距離は約０．１ｍである。このような紙の搬送速度と散布距離で行われる散布作業においては、散布したパウダーが１００％紙面に付着することはない。通常、紙に付着するパウダーの量は、散布したパウダーの全量に対して、多く見積もっても１０〜３０％程度であり、残りの７０〜９０％は機械の周辺に飛散してしまう。
【０００５】
飛散したパウダーは作業環境を悪くするばかりではなく、一部は印刷機械内のステー等に堆積する。堆積したパウダーは、印刷機械の稼動に伴って成長し、自身の重さに耐えかねて崩壊し、塊として印刷物の上に落下し、いわゆる「ボタ落ち」といわれる印刷障害を生じさせる。この「ボタ落ち」は、突発的に発生するために、検品等で発見し難く完全に除去することがきわめて困難である。この「ボタ落ち」を予防するために、飛散したパウダーを吸引除去する集塵装置が枚葉輪転印刷機には備えられているのである。すなわち、図７に示すように、集塵装置９は、吸引ブロアー１０によって、パウダーが混在した空気１１をダクト１２から管体１３内に吸引し、管体１３内に設けたフィルタ１４によってパウダーのみを分離し除去している。
【０００６】
従来の集塵装置は、パウダー装置を囲むようにスプレイボックスが設けられており、スプレイボックス内の空気を集塵機によって吸引管を介して吸引している。（例えば、特許文献１参照。）。
また、パウダー装置を挟んで紙の走行経路の上流側と下流側とにパウダーの飛散を防止する遮蔽部材を設け、これら遮蔽部材間に集塵機を設けたものもある。（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
【０００８】
【特許文献１】
実開昭６４−１６３３１号公報
【特許文献２】
実用新案登録第２５７８１９５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
デリバリ３の周辺の大気中には、ほぼ均一な濃度でパウダーが混在しているので、集塵能力を上げるための最も効果的な方法は、集塵機による吸引エアーの量を増やすことである。集塵機による吸引エアーの量を増やすためには、吸引ブロアー１０（真空ポンプ）の容量を上げるか、または吸引ブロアー１０の台数を増やす等の方法が考えられる。しかしながら、これらの方法は、いずれも製造コストが嵩むばかりか、設置スペースも増大するため装置が大型化し、かつ消費電力が増加するという問題があった。
【００１０】
本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、第１の目的は製造コストを低減することにある。また、第２の目的は装置の小型化を図ることにある。また、第３の目的は省電力化を図ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、浮遊する粉を吸引する吸引手段を備えた集塵装置において、粉を空気とともに送り込むファンと、このファンによって送り込まれた空気の流れを整流する整流手段と、この整流手段によって直進する空気の方向を変更させるエアー流路変更部と、このエアー流路変更部の外周部に設けた孔とを備え、この孔を前記吸引手段に接続したものである。したがって、浮遊する粉は空気と共に、ファンによって送り込まれ、整流手段によって整流された後、エアー流路変更部において空気の分子よりも質量の大きい粒子からなる粉が遠心力によって、変更部の外周部に集められる。このため、エアー流路変更部の外周部を流れる空気は、内周部側を流れる空気と比較して混在する粉の濃度が高くなり、この混在する粉の濃度が高い空気が孔から吸引手段によって吸引される。
【００１２】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記エアー流路変更部を略円弧状に形成したものである。
したがって、エアー流路変更部によって流れる方向を変更される空気はエアー流路変更部の外周部を円滑に通過する。
【００１３】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記孔に対して空気の流れの下流側に、前記ファンによって送り出された空気を排出する第２の孔を備えたものである。
したがって、吸引手段によって吸引されずに混在する粉の濃度が比較的低い空気は、第２の孔から排出される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明に係る集塵装置を枚葉輪転印刷機に適用した状態を示す側面図、図２は同じく本発明に係る集塵装置の概略の構成図、図３（ａ）は同じく濃縮器の側面図、同図（ｂ）は正面図である。
【００１５】
図１に示すように、本発明の集塵装置１９の特徴とするところは、空気中に飛散し浮遊しているパウダーを吸引ブロアー１０によって集塵する以前に、集塵する大気中に混在してるパウダーの濃度を高める濃縮器２０を、図１に示すように、パウダー装置６に対して紙搬送方向の下流側に設けた点にある。
【００１６】
すなわち、図３（ｂ）に示すように、濃縮器２０は同じ構造を有する６基の濃縮ユニット２０Ａないし２０Ｆからなり、これら濃縮ユニット２０Ａないし２０Ｆが並べて一体的に固定されており、全体の幅Ｌが印刷される紙５の幅と略同じ長さに形成されている。この濃縮ユニット２０Ａないし２０Ｆは、両端が開口し側面視が逆Ｊ字状に形成された角筒状のダクト２１を備えており、このダクト２１の一方の開口が吸引口２２を形成し、他方の開口が第２の孔としての排出口２３を形成している。
【００１７】
吸引口２２には、この吸引口２２からダクト２１内に空気１１を吸引する周知のファン２５が設けられ、ファン２５によって吸引された空気１１は整流器２６によって直進するように整流される。ダクト２１の中央部は側面視において半円形に湾曲しエアー流路変更部２４を形成し、このエアー流路変更部２４の外周部２４ａには孔２７が設けられている。濃縮ユニット２０Ａないし２０Ｆのそれぞれの孔２７は、図２に示すように、管体１３を介して吸引ブロアー１０に接続されている。排出口２３は孔２７に対して、空気１１の流れの下流側に位置し、ダクト２１内に送り込まれた空気１１のうち、孔２７において排出されなかった空気１１Ｂが、この排出口２３から大気に排出される。
【００１８】
ファン２５は、表１に示すように、消費電力が吸引ブロアー１０の約１／５０である３０Ｗであって、吸引能力が毎分３０００リットルで吸引ブロアー１０の吸引能力と略同じである。また、外形寸法は、Ｂ１５０×Ｗ１５０×Ｈ３０であって、体積比において、吸引ブロアー１０の約１／５０である。また、価格においても、ファン２５は１基当たり１〜３千円であって、吸引ブロアー１０の約１／１００である。このように、吸引能力が吸引ブロアー１０と同じファン２５でも、消費電力、価格および外形寸法において、吸引ブロアー１０よりもはるかに優れている。
【００１９】
しかしながら、ファン２５は、吸引ブロアー１０と同程度の吸引能力を有するが、空気を配管内に圧送するほどの吸引能力は有していないので、吸引ブロアー１０に替えてファン２５を単独で集塵装置９に用いることはできない。そこで、本発明は、従来から用いている吸引ブロアー１０に上述した優れた特徴を有するファン２５を巧みに組み合わせることにより、消費電力を多くすることなく、またコストをアップさせることなく、しかも外形寸法を大きくすることなく、集塵能力を向上させたものである。
【００２０】
【表１】

【００２１】
このように構成することにより、ファン２５によって吸引口２２から送り込まれた空気１１は、整流器２６によって整流され直進した後、エアー流路変更部２４において、約１８０°反転するようにして空気１１の流れが変更する。したがって、整流器２６によって整流され直進してきた空気１１のうち、エアー流路変更部２４の外周部２４ａに沿って進む空気１１Ａは孔２７に導かれ、残りの空気１１Ｂは排出口２３から排出される。
【００２２】
次に、このような構成の集塵装置における集塵動作を説明する。
図１において、パウダー装置６から印刷されて搬送された紙に散布されたパウダーのうち、紙に付着しないで飛散し浮遊しているパウダーは、空気１１と共にファン２５によって吸引口２２から濃縮器２０（濃縮ユニット２０Ａないし２０Ｆ）内に送り込まれる。ここで、６基の濃縮ユニット２０Ａないし２０Ｆの全体の幅Ｌが紙の幅と略同じに形成されていることにより、紙に付着しないで飛散したパウダーは、効率よく濃縮ユニット２０Ａないし２０Ｆ内に送り込まれる。
【００２３】
濃縮器２０（濃縮ユニット２０Ａないし２０Ｆ）内に送り込まれた空気１１は、図３（ａ）に示すように、整流器２６によって整流され直進した後、エアー流路変更部２４において約１８０°反転するようにして空気１１の流れが変更する。このとき、空気１１に遠心力が加わることにより、空気１１の分子よりも質量の大きい粒子からなるパウダー３２は遠心力によって、エアー流路変更部２４の外周部２４ａ側に集められる。
【００２４】
このため、エアー流路変更部２４の外周部２４ａ側を流れる空気１１Ａは、内周部側を流れる空気１１Ｂと比較して空気中に混在するパウダー３２の濃度が相対的に高くなる。このパウダー３２が濃縮されて混在してる空気１１Ａは、孔２７から管体１３に導かれるので、吸引ブロアー１０に吸引され、空気１１Ａに混在していたパウダー３２はフィルタ１４によって取り除かれる。
【００２５】
ここで、吸引ブロアー１０のみで集塵した場合の従来技術と、吸引ブロアー１０に６基の濃縮器２０Ａないし２０Ｆを併用した本発明とにおけるパウダーの集塵量を比較する。
先ず、パウダー装置６から散布され紙に付着せずに飛散したパウダーの量を１０００リットルの空気中に１ｇの割合で混在していると仮定する。
従来技術で説明した図６に示す吸引ブロアー１０を１時間稼動させたときの集塵量は、次式より１８０ｇと計算される。
３０００（ＬＴ／ｍｉｎ）×６０（ｍｉｎ）×１／１０００（ｇ／ＬＴ）＝１８０（ｇ）
【００２６】
一方、本発明では、毎分３０００リットルの空気を吸引するファン６基によって、濃縮ユニット２０Ａないし２０Ｆ内に送り込まれる空気の総量は、毎分１８０００リットルとなる。このうち、孔２７から吸引ブロアー１０側に排出される量は、吸引ブロアー１０の吸引能力である３０００リットルとなり、残りの１５０００リットルの空気は排出口２３から排出される。濃縮器２０Ａないし２０Ｆによって、空気に混在したパウダーのうちの８０％が濃縮されて孔２７から排出されて吸引ブロアー１０に吸引されるとすると、本発明の集塵装置を１時間稼動させたときに集塵されるパウダーの量は、次式より８６４ｇと計算される。上述した従来装置における１８０（ｇ）と比較して４．８倍の集塵能力の向上が図られる。
３０００（ＬＴ／ｍｉｎ）×６（基）×６０（ｍｉｎ）×１／１０００（ｇ／ＬＴ）×０．８＝８６４（ｇ）
【００２７】
この場合、ファン２５を６基増やしても、上述したように、吸引ブロアー１０を１基増やすよりも価格においても、占有するスペースにおいても、かつ消費電力においても有利になる。
【００２８】
また、孔２７から管体１３に導かれる空気１１Ａの量は、吸引ブロアー１０の吸引能力に相当する量、すなわち濃縮ユニット２０Ａないし２０Ｆの１基分の空気の量になる。したがって、管体１３が６基の濃縮ユニット２０Ａないし２０Ｆのそれぞれの孔２７に接続されているが、吸引ブロアー１０には、濃縮ユニット２０Ａないし２０Ｆの１基分の空気の量が流入されるだけである。このため、吸引ブロアー１０の吸引能力を上げることなく、パウダーをエアー流路変更部２４の外周部２４ａ側に集めることによって、パウダーの集塵量を増加させることができる。また、エアー流路変更部２４が半円形に形成され、外周部２４ａが円弧状に形成されていることにより、外周部２４ａ側を通過する空気１１Ａが円滑に流れる。
【００２９】
図４は本発明の第２の実施の形態における濃縮器３３を示す側面図である。
この第２の実施の形態が上述した第１の実施の形態と異なる点は、ダクト２１のエアー流路変更部２４の外周部２４ａを、連続した多数の直線部２１ａによって形成した点にある。このように形成することによっても、第１の実施の形態と同様に、エアー流路変更部２４の外周部２４ａ側を流れる空気１１Ａは、内周部側を流れる空気１１Ｂと比較して空気中に混在するパウダー３２の濃度が相対的に高くなる。
【００３０】
図５は本発明の第３の実施の形態における濃縮器３３を示し、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は正面図である。
この第３の実施の形態では、エアー流路変更部２４が側面視円形に形成され、このエアー流路変更部２４の中心部の両側壁に互いに対向する一対の排出口２３，２３が設けられている。
【００３１】
このように構成されていることにより、ファン２５によって吸引口２２から濃縮器３３内に送り込まれた空気１１のうち、エアー流路変更部２４の外周部２４ａを通過する空気１１Ａは孔２７から排出される。一方、エアー流路変更部２４の内周部を通過する空気１１Ｂは、排出口２３から大気中に排出されるものと、吸引口２２から吸引された空気１１とともに、再びエアー流路変更部２４を周回して孔２７から排出されるものとに分かれる。
【００３２】
このように、空気１１Ｂがすべて排出口２３から排出されるのではなく、一部が空気１１と合流して孔２７からも排出されることにより、空気１１Ｂ内に混在するパウダーの一部を孔２７から排出して吸引ブロアー１０側に導くことができる。したがって、上述した第１の実施の形態と比較して吸引ブロアー１０側に導入されるパウダーの量が多くなり、濃縮器３３による濃縮効率が高くなる。
【００３３】
なお、集塵装置１９によって集塵する粉を枚葉輪転印刷機におけるパウダーとしたが、輪転印刷機内を飛散するインキやニス等のミストを集塵するようにしてもよく、また印刷機に限らず紙粉や塵埃等の各種の粉を集塵するようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、製造コストを低減することができるとともに、装置の小型化を図ることができ、かつ省電力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る集塵装置を枚葉輪転印刷機に適用した状態を示す側面図である。
【図２】本発明に係る集塵装置の概略の構成図である。
【図３】同図（ａ）は本発明に係る集塵装置における濃縮器の側面図、同図（ｂ）は正面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における濃縮器を示す側面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態における濃縮器を示し、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は正面図である。
【図６】一般的な枚葉輪転印刷機にパウダー装置を適用した例を示す構成図である。
【図７】従来の集塵装置の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
１…枚葉輪転印刷機、３…デリバリ、５…紙、６…パウダー装置、１０…吸引ブロアー、１１，１１Ａ，１１Ｂ…空気、１４…フィルタ、１９…集塵装置、２０，３３…濃縮器、２０Ａないし２０Ｆ…濃縮ユニット、２２…吸引口、２３…排出口（第２の孔）、２４…エアー流路変更部、２４ａ…外周部、２５…ファン、２６…整流器、２７…孔、３２…パウダー。

Claims

浮遊する粉を吸引する吸引手段を備えた集塵装置において、
粉を空気とともに送り込むファンと、
このファンによって送り込まれた空気の流れを整流する整流手段と、
この整流手段によって直進する空気の方向を変更させるエアー流路変更部と、
このエアー流路変更部の外周部に設けた孔とを備え、
この孔を前記吸引手段に接続したことを特徴とする集塵装置。
請求項１記載の集塵装置において、
前記エアー流路変更部を略円弧状に形成したことを特徴とする集塵装置。
請求項１または２記載の集塵装置において、
前記孔に対して空気の流れの下流側に、前記ファンによって送り込まれた空気を排出する第２の孔を備えたことを特徴とする集塵装置。